מעגלי תנור אינדוקציה

המאמר דן בסכימות של תנורי התכת אינדוקציה (תעלה וכור היתוך) ומתקנים להקשחת אינדוקציה המונעים על ידי מכונות וממירי תדר סטטיים.

תרשים של תנור עם תעלת אינדוקציה

כמעט כל העיצובים של תנורי אינדוקציה תעשייתיים עשויים עם בלוקי אינדוקציה ניתנים להסרה. יחידת האינדוקציה היא שנאי תנור חשמלי עם תעלה מרופדת כדי להכיל מתכת מותכת. יחידת האינדוקציה מורכבת מהאלמנטים הבאים, דיור, מעגל מגנטי, בטנה, משרן.

יחידות אינדוקציה מיוצרות כחד-פאזי ודו-פאזי (כפול) עם ערוץ אחד או שניים לכל משרן. יחידת האינדוקציה מחוברת לצד המשני (צד LV) של שנאי התנור החשמלי באמצעות מגע עם התקני דיכוי קשת. לפעמים שני מגעים כלולים עם מגעי אספקה ​​הפועלים במקביל במעגל הראשי.

באיור. 1 מציג תרשים אספקת חשמל עבור יחידת אינדוקציה של תנור צינור חד פאזי. ממסרי עומס יתר PM1 ו-PM2 משמשים לשליטה ולעצירת התנור במקרה של עומס יתר וקצר חשמלי.

שנאים תלת פאזיים משמשים לאספקת תנורים תלת פאזיים או דו פאזיים שיש להם מעגל מגנטי תלת פאזי משותף או שניים או שלושה מעגלים מגנטיים נפרדים מסוג ליבה.

שנאים אוטומטיים משמשים להנעת הכבשן בתקופת זיקוק המתכת ולשמירה על מצב סרק לשליטה מדויקת יותר בהספק במהלך תקופת גימור המתכת להרכב הכימי הרצוי (עם שקט, ללא קידוח, אופן התכה) וכן לגבי ההיתוך הראשוני. תנור מתחיל במהלך ההיתכות הראשונות אשר מתבצעות עם נפח קטן של מתכת באמבטיה כדי להבטיח ייבוש הדרגתי וסינטר של הבטנה. ההספק של השנאי האוטומטי נבחר בתוך 25-30% מהספק השנאי הראשי.

על מנת לשלוט על טמפרטורת המים וקירור האוויר של המשרן והדיור של יחידת האינדוקציה, מותקנים מדי חום אלקטרומגע הנותנים אות בעת חריגה מהטמפרטורה. התנור נכבה אוטומטית כאשר הכבשן מסובב כדי לנקז את המתכת. מתגי גבול המחוברים לכונן הכבשן החשמלי משמשים לשליטה במיקום הכבשן. בתנורים ומערבלים עם פעולה רציפה, כאשר המתכת מנוקזת וחלקים חדשים של המטען נטענים, יחידות האינדוקציה אינן כבויות.

אורז. 1. תרשים סכמטי של אספקת החשמל של יחידת האינדוקציה של תנור הערוץ: VM - מתג מתח, CL - מגע, Tr - שנאי, C - בנק קבלים, I - משרן, TN1, TN2 - שנאי מתח, 777, TT2 - שנאי זרם , R - מנתק, PR - נתיכים, PM1, PM2 - ממסר זרם יתר.

כדי להבטיח אספקת חשמל אמינה במהלך הפעולה ובמקרה חירום, מנועי ההנעה של מנגנוני הטיית תנור האינדוקציה, המאוורר, ההנעה של התקני הטעינה והפריקה ומערכת הבקרה מופעלים על ידי שנאי עזר נפרד.

סכמטי של תנור היתוך אינדוקציה

תנורי כור היתוך אינדוקציה תעשייתיים בעלי קיבולת של יותר מ-2 טון והספק של יותר מ-1000 קילוואט מופעלים על ידי שנאים תלת פאזיים עם ויסות מתח עומס משני המחוברים לרשת מתח גבוה בתדר תעשייתי.

התנורים חד פאזיים, ועל מנת להבטיח העמסה אחידה של שלבי הרשת מחובר למעגל המתח המשני מכשיר איזון המורכב מכור L עם ויסות השראות על ידי שינוי מרווח האוויר במעגל המגנטי וקבלים קבוצה Cc המחוברת למשרן בצורת משולש (ראה ARIS באיור 2). לשנאי כוח עם קיבולת של 1000, 2500 ו-6300 קילוואט -A יש 9 - 23 שלבי מתח משניים עם בקרת הספק אוטומטית ברמה הרצויה.

תנורים בעלי קיבולת והספק קטנים יותר מופעלים על ידי שנאים חד פאזיים בהספק של 400-2500 קילוואט-A, עם צריכת חשמל של יותר מ-1000 קילוואט, מותקנים גם התקני איזון, אך בצד ה-HV של שנאי הכוח. בהספק נמוך יותר של התנור ואספקה ​​מרשת מתח גבוה של 6 או 10 קילו וולט, אפשר לנטוש את הבלון, אם תנודות המתח בעת הפעלה וכיבוי של הכבשן נמצאות בגבולות המותרים.

באיור. 2 מציג את מעגל אספקת החשמל עבור תנור אינדוקציה בתדר אינדוקציה.תנורים מצוידים בווסת מצב חשמלי ARIR, אשר, בתוך המגבלות שצוינו, מבטיחים תחזוקה של מתח, הספק Pp ו-cosfi על ידי שינוי מספר שלבי המתח של שנאי הכוח וחיבור חלקים נוספים של בנק הקבלים. רגולטורים ומכשירים ממוקמים בארונות הבקרה.

אורז. 2. מעגל חשמלי של תנור כור היתוך אינדוקציה משנאי כוח עם התקן איזון ווסת מצב תנור: PSN - מתג צעדי מתח, C - קיבול איזון, L - כור balun, C -St - בנק קבלים מפצה, I - משרן תנור , ARIS - ווסת התקן איזון, ARIR - ווסת מצב, 1K - NK - מגעים בקרת קיבולת הסוללה, TT1, TT2 - שנאי זרם.

באיור. 3 מציג תרשים סכמטי של אספקת תנורי היתוך אינדוקציה מממיר מכונה בתדר בינוני. תנורים מצוידים בווסתים אוטומטיים של מצב החשמל, מערכת אזעקה ל"בליעת" כור ההיתוך (עבור תנורים בטמפרטורה גבוהה), כמו גם אזעקה בגין הפרת קירור באלמנטים מקוררים במים של המתקן.

אורז. 3.מעגל חשמלי של תנור היתוך אינדוקציה מממיר תדר בינוני במכונה עם דיאגרמה מבנית של התאמה אוטומטית של מצב ההיתוך: M - מנוע הנעה, G - מחולל תדר בינוני, 1K - NK - מתנע מגנטי, TI - שנאי מתח, TT - שנאי זרם, IP - תנור אינדוקציה, C - קבלים, DF - חיישן פאזה, PU - התקן מיתוג, UVR - מגבר ווסת פאזה, 1KL, 2KL - מגעי קו, BS - יחידת השוואה, BZ - בלוק הגנה, OB - סליל עירור, RN - ווסת מתח.

תרשים של מפעל התקשות אינדוקציה

באיור. 4 הוא דיאגרמה סכמטית של אספקת החשמל של מכונת התקשות אינדוקציה מממיר תדרים של מכונה. בנוסף לספק הכוח MG, המעגל כולל מגע כוח K, שנאי מרווה TZ, שעל הפיתול המשני שלו כלול משרן I, קבוצת קבלים מפצה CK, שנאי מתח וזרם TN ו-1TT, 2TT, מדידה מכשירים (מד מתח V, מד ואט W , פאזור) ומד זרם גנרטור וזרם עירור, כמו גם ממסרי זרם יתר 1RM, 2RM להגנה על אספקת החשמל מפני קצר חשמלי ועומס יתר.

אורז. 4. תרשים סכמטי של יחידת התקשות אינדוקציה: M - מנוע הנעה, G - גנרטור, VT, TT - שנאי מתח וזרם, K - מגע, 1PM, 2PM, ЗРМ - ממסר זרם, Pk - מעצור, A, V , W - מכשירי מדידה, ТЗ - שנאי מרווה, ОВГ - סליל עירור גנרטור, РП - נגד פריקה, РВ - מגעים של ממסר עירור, PC - התנגדות מתכווננת.

להפעלת מפעלי אינדוקציה ישנים לטיפול בחום של חלקים, נעשה שימוש בממירי תדר של מכונות חשמליות - מנוע הנעה מסוג סינכרוני או אסינכרוני ומחולל תדר בינוני מסוג אינדוקציה, במפעלי אינדוקציה חדשים - ממירי תדר סטטי.

תרשים של ממיר תדר תיריסטור תעשייתי להפעלת יחידת התקשות אינדוקציה מוצג באיור. 5. המעגל של ממיר תדר תיריסטור מורכב ממיישר, בלוק משנק, ממיר (מהפך), מעגלי בקרה ובלוקים עזר (כורים, מחליפי חום וכו'). לפי שיטת העירור מייצרים ממירים עם עירור עצמאי (מהגנרטור הראשי) ועם עירור עצמי.

ממירי תיריסטורים יכולים לפעול ביציבות הן בשינוי תדר בטווח רחב (עם מעגל נדנוד מתכוונן עצמי בהתאם לפרמטרי עומס משתנים) והן בתדר קבוע עם מגוון רחב של שינויים בפרמטרי עומס עקב שינוי ב- התנגדות אקטיבית של המתכת המחוממת ותכונותיה המגנטיות (עבור חלקים פרומגנטיים).

אורז. 5. תרשים סכמטי של מעגלי כוח של ממיר תיריסטור מסוג TFC -800-1: L - כור החלקה, BP - בלוק התחלה, VA - מפסק.

היתרונות של ממירי תיריסטורים הם היעדר מסות מסתובבות, עומס נמוך על הבסיס והשפעה מועטה של ​​גורם ההספק על הפחתת היעילות, היעילות היא 92 - 94% בעומס מלא, וב-0.25 היא יורדת ב-1 בלבד - 2%.כמו כן, מכיוון שניתן לשנות בקלות את התדר בטווח מסוים, אין צורך להתאים את הקיבול כדי לפצות על הכוח התגובתי של המעגל המתנודד.